桉树叶提取液绿色合成纳米铁材料及水中Cr（Ⅵ）的去除研究

发布时间：2021-02-09 14:30

　　利用植物提取液制备铁的绿色合成法具有快速、无毒、环保的特点,已经成为一种替代性强、环境友好的新技术。本论文研究中,使用桉树叶提取液成功制备了绿色纳米铁（EL-Fe NPs）,探究了桉树叶提取温度、pH和体积比等条件对EL-Fe NPs合成的影响。首先,对EL-Fe NPs的形貌特征和组成进行探究。对TEM谱图的分析可知EL-Fe NPs的粒径约100 nm,表面覆盖着一层半透明絮状物,结合FTIR、XRD和XPS表征结果发现该絮状物主要成分为桉树叶提取液中的生物分子。此外,采用GC-MS分析桉树叶提取液中的主要成分的结果表明醇酚化合物和烷基醛等主要起到还原剂作用,而烷醇、植物醇和芳香酮等则起稳定剂的作用。最后,基于以上结果提出EL-Fe NPs可能的合成机理。同时,本论文探究了温度、pH、Cr（Ⅵ）初始浓度和EL-Fe NPs用量等条件对EL-Fe NPs去除水中Cr（Ⅵ）的影响。结果表明,在最佳实验条件下,EL-Fe NPs对Cr（Ⅵ）和总铬的去除率分别达到98.6%和84.6%,重复使用4次后,Cr（Ⅵ）的去除率仍达到55.7%。采用SEM、EDS、FTIR、XRD、DLS等表征技... 

【文章来源】：福建师范大学福建省

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
Abstract
中文文摘
绪论
    0.1 研究背景
    0.2 Cr（Ⅵ）的危害及处理技术
        0.2.1 Cr（Ⅵ）的来源及危害
        0.2.2 Cr（Ⅵ）的处理技术
            0.2.2.1 还原法
            0.2.2.2 物理化学法
                0.2.2.2.1 吸附法
                0.2.2.2.2 膜分离过滤法
                0.2.2.2.3 离子交换法
            0.2.2.3 电化学处理技术
            0.2.2.4 Fe NPs去除Cr（Ⅵ）
    0.3 Fe NPs的绿色合成方法
        0.3.1 利用生物相容性物质绿色合成Fe NPs
            0.3.1.1 抗坏血酸（维他命C）
            0.3.1.2 氨基酸
            0.3.1.3 血红蛋白和肌红蛋白
            0.3.1.4 糖和葡萄糖
            0.3.1.5 单宁酸和没食子酸
        0.3.2 微生物合成Fe NPs
            0.3.2.1 细菌
            0.3.2.2 真菌
            0.3.2.3 藻类
        0.3.3 植物材料绿色合成Fe NPs
            0.3.3.1 植物叶提取液
            0.3.3.2 植物果实提取液
            0.3.3.3 植物种子
    0.4 绿色Fe NPs在环境领域的应用研究现状
    0.5 本论文的研究内容、创新点及技术路线
        0.5.1 研究内容
        0.5.2 创新点
        0.5.3 技术路线
第一章 按树叶提取液绿色合成EL-Fe NPs的合成机制研究
    1.1 前言
    1.2 实验部分
        1.2.1 试剂与仪器
        1.2.2 实验方法
            1.2.2.1 EL-Fe NPs的合成
            1.2.2.2 EL-Fe NPs去除Cr（Ⅵ）实验
            1.2.2.3 材料的表征
    1.3 实验结果与讨论
        1.3.1 不同合成条件对EL-Fe NPs活性的影响
            1.3.1.1 桉树叶提取液提取温度对EL-Fe NPs合成的影响
3+溶液体积投加比对EL-Fe NPs合成的影响">            1.3.1.2 桉树叶提取液与Fe³⁺溶液体积投加比对EL-Fe NPs合成的影响
3+溶液的初始浓度对EL-Fe NPs合成的影响">            1.3.1.3 Fe³⁺溶液的初始浓度对EL-Fe NPs合成的影响
            1.3.1.4 pH对EL-Fe NPs合成的影响
        1.3.2 材料的表征结果及分析
            1.3.2.1 TEM
            1.3.2.2 FTIR
            1.3.2.3 XRD
            1.3.2.4 XPS
        1.3.3 利用GC-MS对EL-Fe NPs合成前后桉树叶提取液成分分析
        1.3.4 EL-Fe NPs的合成机制探究
    1.4 本章小结
第二章 EL-Fe NPs去除水溶液中Cr（Ⅵ）的研究
    2.1 前言
    2.2 实验部分
        2.2.1 试剂与仪器
        2.2.2 实验方法
            2.2.2.1 EL-Fe NPs的合成
            2.2.2.2 EL-Fe NPs去除Cr（Ⅵ）实验及条件影响因素探究
        2.2.3 材料的表征
    2.3 实验结果与讨论
        2.3.1 材料的表征结果及分析
            2.3.1.1 SEM-EDS
            2.3.1.2 FTIR
            2.3.1.3 XRD
        2.3.2 EL-Fe NPs去除Cr（Ⅵ）的条件影响因素探究
            2.3.2.1 温度
            2.3.2.2 pH
            2.3.2.3 Cr（Ⅵ）初始浓度
            2.3.2.4 EL-Fe NPs投加量
            2.3.2.5 最佳反应条件下去除Cr（Ⅵ）及总铬
        2.3.3 EL-Fe NPs的重复利用实验
    2.4 动力学和吸附热力学研究
        2.4.1 动力学
        2.4.2 吸附热力学
    2.5 EL-Fe NPs去除Cr（Ⅵ）的机理探究
    2.6 本章小结
第三章 桉树叶提取液绿色合成Fe/Ni去除水溶液中Cr（Ⅵ）的研究
    3.1 前言
    3.2 实验部分
        3.2.1 试剂与仪器
        3.2.2 实验方法
            3.2.2.1 EL-Fe NPs及Fe/Ni NPs的合成
            3.2.2.2 Fe/Ni NPs去除Cr（Ⅵ）实验及条件影响因素探究
        3.2.3 材料的表征
    3.3 实验结果与讨论
        3.3.1 EL-Fe NPs与Fe/Ni NPs对Cr（Ⅵ）的去除效果对比
        3.3.2 Fe/Ni NPs去除Cr（Ⅵ）的影响因素探究
            3.3.2.1 Cr（Ⅵ）溶液初始浓度
            3.3.2.2 Fe/Ni NPs投加量
            3.3.2.3 pH
            3.3.2.4 温度
            3.3.2.5 Fe/Ni NPs对总铬的去除研究
        3.3.3 绿色合成Fe/Ni NPs反应前后的表征
            3.3.3.1 SEM-EDS Mapping
            3.3.3.2 XPS
        3.3.4 Fe/Ni NPs去除Cr（Ⅵ）的吸附热力学分析
    3.4 本章小结
第四章 结论与展望
    4.1 结论
    4.2 展望
参考文献
攻读学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢
个人简历


【参考文献】：
期刊论文
[1]零价纳米铁吸附去除水中六价铬的研究[J]. 秦泽敏,董黎明,刘平,周恋彤.  中国环境科学. 2014(12)
[2]CTAB作用下绿色合成纳米铁的制备及降解孔雀绿[J]. 金晓英,黄兰兰,陈祖亮.  环境科学学报. 2014(03)
[3]纳米四氧化三铁同步去除水中的Pb（Ⅱ）和Cr（Ⅲ）离子[J]. 汪婷,高滢,金晓英,陈祖亮.  环境工程学报. 2013(09)
[4]制备斜发沸石和零价铁复合材料处理水中的六价铬污染[J]. 聂宁,丁远昭,李喜青.  中国环境科学. 2013(03)
[5]纳米铁的制备及去除废水中的Cr（Ⅵ）[J]. 张显龙,张思阳,冯婧微.  环境工程学报. 2012(09)
[6]活性炭表面改性及其对Cr（Ⅵ）的吸附性能[J]. 李山,杜梅先.  环境工程学报. 2012(07)



本文编号：3025781